JP2006114985A - 画像記録システム及びその制御方法及びプログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】画像をキャプチャーし記録する装置において、当初見積もった画像ファイルサイズより大きなファイルが生成された場合、画像記録領域が不足し必要とする時間までの記録ができなくなる。
【解決手段】各画像記録装置７，１０，１４をネットワーク８で接続し、ある装置で画像記録領域の不足が発生した場合、他の画像記録装置と空き容量や使用可能可否についての情報を交換し、記録可能と判断された場合その装置が代替して画像の記録を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、監視用カメラなどからの画像データを圧縮して記録する技術に関するものである。

監視用途などに使用するカメラの画像を長時間にわたり記録するには、タイムラプスビデオ等が用いられている。このタイムラプスビデオは画像を間欠的に撮影し、限られた記録容量を長時間使えるようにしている。近年、メンテナンス性や検索性の向上、画質向上のため、記録方式は従来のアナログ式から、デジタル式のものに置き換わりつつある。記録媒体もテープ式からハードディスク等を用いたディスク式に換わってきた。

これらデジタル式のものは、画像をキャプチャーしデータとして保存する。この時画像サイズを圧縮するためＪＰＥＧ等のフォーマットに変換して記録する方法が一般的である。長時間記録することから画像データは大量になるため、大容量のハードディスク等が用いられる。

ハードディスクへの記録は所望の期間記録した時点で古い記録から順次消去し、エンドレスで記録する機能を持つものが一般的である。

またデジタル化されたことによりネットワークを通じて、画像の転送を行う機能を有する装置もある。
特開２０００−０８３２４１号公報

前述のようにデジタル式の画像記録装置では、ＪＰＥＧ等の圧縮を用いて画像を記録しているものが多い。ＪＰＥＧなどの画像圧縮では記録画像サイズを直接指定することはできず、画質パラメータとして量子化テーブルの値を決定することにより、生成される画像のサイズ（データサイズ）が変化する。同じ画質パラメータを設定しても、各画素間の変化が大きい原画像では画像の圧縮率が下がり、その結果サイズが大きめのファイルが生成される。その逆の場合は十分圧縮が掛かり小さめのファイルが生成される。このように同じパラメータでも原画像の状態によって生成されるファイルサイズは変化する。

そのため、限られた容量の記録媒体に画像を記録する場合、何枚記録可能なのか事前に判断することができず、ある程度の余裕を見込んで画質パラメータを決定していた。このような場合、記録容量全体を効率的に使い切ることができず無駄が生じ、さらに画像の劣化を招いていた。

また、あらかじめ見込んだサイズより大きなデータが生成されてしまった場合、余裕分を使い切ってしまうことがあり、記録ができなくなってしまうという問題点があった。

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像記録装置において、予め見込んだサイズよりも大きいデータが生成されてしまった場合でも、記録もれが起きることを抑制することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる画像記録システムは、原画像の状態によって生成されるデータサイズが変化する圧縮方式を用いて画像を圧縮し記録する画像記録装置を、ネットワークにより複数台接続して構成される画像記録システムにおいて、１つの画像記録装置内の画像記録領域が不足した場合に、前記ネットワークに接続された画像記録領域に余裕のある他の画像記録装置に画像を転送して記録することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像記録システムにおいて、前記１つの画像記録装置は、他の画像記録装置に、画像記録領域を提供することが可能か否かを問い合わせる問い合わせ手段を備えることを特徴とする。

また、この発明に係わる画像記録システムにおいて、前記１つの画像記録装置は、画像を再生する場合に、自身の画像記録領域内の画像を再生すると共に、前記他の画像記録装置に、該他の画像記録装置に記録された画像の送信を要求することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像記録システムにおいて、前記１つの画像記録装置は、自身のデータベース上に、前記他の画像記録装置に画像を記録したことを記憶することを特徴とする。

また、本発明に係わる画像記録システムの制御方法は、原画像の状態によって生成されるデータサイズが変化する圧縮方式を用いて画像を圧縮し記録する画像記録装置を、ネットワークにより複数台接続して構成される画像記録システムを制御する方法であって、
１つの画像記録装置内の画像記録領域が不足した場合に、前記ネットワークに接続された画像記録領域に余裕のある他の画像記録装置に画像を転送して記録するように制御することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像記録システムの制御方法において、前記１つの画像記録装置を、他の画像記録装置に、画像記録領域を提供することが可能か否かを問い合わせるように制御することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像記録システムの制御方法において、前記１つの画像記録装置を、画像を再生する場合に、自身の画像記録領域内の画像を再生すると共に、前記他の画像記録装置に、該他の画像記録装置に記録された画像の送信を要求するように制御することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像記録システムの制御方法において、前記１つの画像記録装置を、自身のデータベース上に、前記他の画像記録装置に画像を記録したことを記憶するように制御することを特徴とする。

また、本発明に係わるプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする。

本発明によれば、画像記録装置において、予め見込んだサイズよりも大きいデータが生成されてしまった場合でも、記録もれが起きることを抑制することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の画像記録システムの第１の実施形態の構成を示す図である。この実施形態では画像記録装置７に対してカメラ１，２，３の３台のカメラが接続されている。同様に画像記録装置１０および１４についてもそれぞれ３台のカメラが接続されている。ただし、この接続されるカメラは１台でも複数台でもかまわない。

それぞれの画像記録装置７，１０，１４は、ハードディスクドライブ等の画像記録領域６，９，１３を備える。またそれぞれの画像記録装置はイーサネット（登録商標）などのネットワーク８により互いに接続されている。

はじめに画像の記録について説明する。図３には画像記録装置のブロック図を示す。ここで、画像記録装置７，１０，１４の構成は何れも同様で、図３に示すような構成となっているので、以下ではその代表として画像記録装置７を取り上げて説明を行なう。

まずカメラ入力部１５へ入力されたカメラからの画像信号は画像キャプチャー部１７でデジタルデータに変換され、演算部によりＪＰＥＧ等の画像データに変換され画像記録領域であるデータ記録装置１９へ記録される。本実施形態では、記録装置に例えばハードディスクドライブを用いるが、これに限定されるものではない。なお、２０は各種の演算処理用のメモリである。

ＪＰＥＧ等の圧縮方式は、隣接する画素間の変化を情報として用いる原理であるため、キャプチャーした原画像から生成される圧縮画像のサイズは異なったものとなる。記録可能容量に対し、記録したい画像枚数を決め、１枚あたりのファイルサイズの合計が記録可能容量と合致するよう、圧縮処理における画質のパラメータを決定する。キャプチャーされた画像は符号化処理（上記の圧縮処理）により、サイズを小さくすることができるが、その生成されるサイズは原画像によって異なるため、標準的な画像で見積もった値に設定する。ここで生成された画像ファイルはデータ記録装置１９に１枚ごとに１つのＪＰＥＧファイルとして記録される。実際にはファイルシステムはクラスタ毎のファイル管理になるため、例えばクラスタ容量が４ＫＢである場合は４ＫＢ単位のファイルが生成される。

ＪＰＥＧファイルの生成は演算部１８によりソフトウェアで行っているが、ＪＰＥＧ生成用のチップを使用してもよい。

例えば１秒あたり１コマの画像を１週間記録する場合の総画像数は６０４８００枚となり、これを２０ＧＢのハードディスクドライブに記録する場合、１枚のファイルサイズは約３３ＫＢとなる。これを前述のように、４ＫＢ毎に管理するためには、１つのファイルは４ＫＢの倍数である３２ＫＢ以下とする必要がある。これを上回ると所望の時間の記録ができなくなるので、若干の余裕を見込み約３０ＫＢのファイルを想定する。しかしながらＪＰＥＧでは、画質パラメータを設定しても、前述のように生成される画像サイズは一律に規定できないため、標準的な画像を想定して画質パラメータを決定し設定する。

画像記録を開始するとキャプチャーされた画像はデータ記録装置１９へ記録されていく。この時、先に見積もった画像に対し、実際のキャプチャー画像に細かい模様などが映っている場合などはＪＰＥＧ変換の特性上大きめのデータサイズのファイルが生成される。また画像にノイズが乗っているような場合も空間周波数が高くなり見積もりより大きなサイズのファイルが生成される。このファイルを連続して記録していくと、見積もったより多くの記録領域を消費することになる。したがって容量不足が発生する。

このような状態に陥った時、本実施形態の装置では以下の動作を行い回避する。その例を図１乃至図４を用いて説明する。

図４のフローチャートにおいて、画像記録装置の動作が開始されると（ステップＳ２１）、先ず、上記で説明したように、画像記録予定枚数に応じて、その枚数分の画像が記録できるデータサイズとなるように画質パラメータを設定する（ステップＳ２２）。そして、画像の記録処理を開始する（ステップＳ２３）。その後、記録中に画像の記録残容量を確認し（ステップＳ２４）、記録容量が不足していない場合には、そのまま記録を継続する（ステップＳ２５、Ｎｏ）。一方、記録領域が不足した場合（ステップＳ２５、Ｙｅｓ）、それまでのデータから今後消費するであろう記録容量を算出する（ステップＳ２６）。

例えば１週間分である１６８時間記録すべきところを、残り１２時間の時点で２０ＧＢの記録容量を使い切ってしまった場合は、
２０ＧＢ÷（１６８−１２）時間 × １２時間 ≒１．５ＧＢ
となり、１．５ＧＢ程度不足することがわかる。そこで画像記録装置７は、ネットワークインターフェース部１６とネットワーク８を介して接続されている他の画像記録装置１０および１４へ記録領域の空き状況を問い合わせる（ステップＳ２７）。

画像記録装置の存在の確認は、合い言葉のような各装置間でのユニークなデータを、その装置に特有のポートを使用してブロードキャストにより送り、お互いを認識することにより行う。あるいはあらかじめ使用する各画像記録装置のアドレスを各装置にテーブルとして設定しておいてもよい。

問い合わせられた画像記録装置１０および１４は自機の記録容量の空き容量を確認し、さらに今後必要であろうとされる記録容量を、前述の画像記録装置７が算出したのと同様の方法で求め、要求サイズ分の空き容量を提供できると判断された場合、要求元の画像記録装置７に対し、使用可能のメッセージを返す（ステップＳ２８、Ｙｅｓ）。

図１の例では、画像記録装置１４は記録済領域１２に対し、未使用領域１１が十分残っていることから画像記録装置７に対し使用許可を与える。その処理の流れを図２に示す。

画像記録装置７は利用許可を得た画像記録装置１４に対し、ネットワーク８を通じキャプチャー画像を送り、それを受信した画像記録装置１４は画像記録領域１３の空き領域部１１に記録する（ステップＳ３０）。この時、画像記録装置７はキャプチャー画像を画像記録装置１４に保存したことを画像記録領域６にあるデータベースに書き込む。

一方、他の画像記録装置１０，１４の何れも画像記録装置７がこれから必要とする記憶容量を提供できない場合は、画像記録装置７は、記録領域６の古い方の画像から画像を削除していき、後の画像の記録を行なう（ステップＳ２９）。

画像記録装置７が記録画像を再生する場合は、自機の画像記録領域６からの再生に加え、データベースを参照した結果、画像記録装置１４からも画像を取得し再生を行う。

このように他機に画像記録を代替してもらった場合は、アラームを発し使用者に警告を行う。使用者はそれにより画像パラメータを、自機のみでキャプチャー画像を記録しきれるような値に変更する。

あるいは画像記録装置１４が画像記録領域１３を使い切らないとわかっている場合は、アラームを無視または停止してそのまま使用してもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、画像記録領域要求元の画像記録装置７は画像記録領域を提供する装置１４に対し、キャプチャーした画像をリアルタイムに転送する例について説明した。

一方、画像を転送するために使用できるネットワークの帯域変動が大きい様な環境の場合、キャプチャーした画像をその都度送るよりも、すでに記録済みの画像ファイルを転送したほうが帯域変動を吸収できる。

これは、電送帯域が十分にある場合はバーストで速いスループットで送信を行い、逆に帯域が狭くなった場合はスループットが下がる。このような場合でも記録済みのファイルを転送することで一種のバッファとして機能する。

その転送の例を説明する。第１の実施形態における画像記録領域の確認および、記録代替開始処理の前までは同じである。

本実施形態においては、キャプチャーした画像は自機である画像記録装置７の記録領域６に記録すると共に、画像記録装置１４から許可された容量の画像ファイルを画像記録領域６から画像記録領域１３へと移動する。この処理は画像キャプチャー処理と平行して行う。キャプチャー画像の保存より速くファイルの移動処理を行うことにより、画像記録領域６には未使用の空き容量が発生し、キャプチャー画像の記録を継続して行うことができる。

画像データを他機１４へ転送した場合は、その情報をデータベース上で更新しておき、再生時は保存先の画像記録装置１４から画像を転送して再生する。

（第３の実施形態）
第１の実施形態では、画像記録装置７が記録代替を要求するサイズに見合った空き容量を画像記録装置１４に確保することができたが、いずれの装置においても確保できない場合も考えられる。このような場合は、要求された側が回答した空き領域に対し、分散して記録してもよい。図１の例では画像記録装置１０および１４に分散して記録することになる。

画像記録要求元の画像記録装置７は前述のように画像記録装置１０および１４に画像が記録されていることをデータベースに書き残し、再生時はそれを元に各画像記録装置へ画像の要求を行い、受信した画像を再生する。

（第４の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態では画像記録領域が不足した場合に、他機に対して画像記録の代替を行っていた。

その他に、各画像記録装置において画像記録領域は一定だが、接続されているカメラ台数が異なるような場合、ある装置では記録領域に余裕がないが、別な装置では十分余裕がある設定の場合もある。

このような場合は、始めから、余裕のある画像記録装置の一部領域を、容量不足が予想される画像記録装置が使用するような設定にすることもできる。

以上説明したように、従来の装置ではあらかじめ見積もった画像容量に対し、過不足が生じた場合、記録容量を余らせたり、必要な画像が記録できないなどの問題があったが、本実施形態の装置では、他機と記録容量の過不足情報を交換しあい、記録領域を融通しあうことによりシステム全体として効率的な記録が可能となる。

（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。

本発明の実施形態の画像記録装置の接続および仕組みを模式的に表した図である。 画像記録装置が画像記録領域を他機と融通しあう動作の手順を示した図である。 画像記録装置の内部構成を示すブロック図である 画像記録装置が画像記録領域を他機と融通しあう動作の手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１，２，３，５ 撮影用カメラ
７，１０，１４ 画像記録装置
８ ネットワークケーブル
６，９，１３ 画像記録領域
１１ 未使用領域
１２ 画像記録済み領域
１５ カメラ信号入力部
１６ ネットワークインターフェース部
１７ 画像キャプチャー部
１８ メイン演算処理部
１９ データ記録装置
２０ メモリ

Claims (10)

1. 原画像の状態によって生成されるデータサイズが変化する圧縮方式を用いて画像を圧縮し記録する画像記録装置を、ネットワークにより複数台接続して構成される画像記録システムにおいて、
   １つの画像記録装置内の画像記録領域が不足した場合に、前記ネットワークに接続された画像記録領域に余裕のある他の画像記録装置に画像を転送して記録することを特徴とする画像記録システム。
2. 前記１つの画像記録装置は、他の画像記録装置に、画像記録領域を提供することが可能か否かを問い合わせる問い合わせ手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像記録システム。
3. 前記１つの画像記録装置は、画像を再生する場合に、自身の画像記録領域内の画像を再生すると共に、前記他の画像記録装置に、該他の画像記録装置に記録された画像の送信を要求することを特徴とする請求項１に記載の画像記録システム。
4. 前記１つの画像記録装置は、自身のデータベース上に、前記他の画像記録装置に画像を記録したことを記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像記録システム。
5. 原画像の状態によって生成されるデータサイズが変化する圧縮方式を用いて画像を圧縮し記録する画像記録装置を、ネットワークにより複数台接続して構成される画像記録システムを制御する方法であって、
   １つの画像記録装置内の画像記録領域が不足した場合に、前記ネットワークに接続された画像記録領域に余裕のある他の画像記録装置に画像を転送して記録するように制御することを特徴とする画像記録システムの制御方法。
6. 前記１つの画像記録装置を、他の画像記録装置に、画像記録領域を提供することが可能か否かを問い合わせるように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像記録システムの制御方法。
7. 前記１つの画像記録装置を、画像を再生する場合に、自身の画像記録領域内の画像を再生すると共に、前記他の画像記録装置に、該他の画像記録装置に記録された画像の送信を要求するように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像記録システムの制御方法。
8. 前記１つの画像記録装置を、自身のデータベース上に、前記他の画像記録装置に画像を記録したことを記憶するように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像記録システムの制御方法。
9. 請求項５乃至８のいずれか１項に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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